用于检查具有可视图案的透明或半透明容器的光学方法技术

本发明专利技术涉及一种检查容器(2)的光学方法，所述方法包括：获取每个容器的至少一个图像(Ii)；确定在所述容器的每个图像中的至少一个搜索区域(Zr)，在所述搜索区域(Zr)内出现至少一个可视图案(3)；制备针对所述图像的至少一个处理区域(Zt)的数字掩模(Mi)，所述处理区域(Zt)包括至少一个可视图案(3)；以及将所述图像的所述处理区域的至少每个像素与数字掩模(Mi)进行比较。根据本发明专利技术，所述方法包括：选择属于所述容器的至少一个可视图案(3)；确定所选的可视图案(3)在所述容器的所述图像的所述搜索区域(Zr)内的位置和方向；以及将几何转换(T)应用至所述数字掩模(Mi)或所述处理区域(Zt)，用这种方式使得在处理步骤期间能够将所述掩模(Mi)和所述处理区域(Zt)放置在其重合的位置；以及将图像处理应用至所述处理区域(Zt)的每个像素，所述处理取决于所述数字掩模(Mi)的所述重合像素的强度值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查具有可视图案的透明或半透明容器的光学方法
本专利技术涉及光学检查半透明或透明容器的
，以检测所述容器所存在(如果有的话)的光吸收和/或折射和/或反射缺陷。本专利技术发现了一个特别有利的应用，用于检测由玻璃或塑料材料制成且包括广义上的可视图案(例如装饰、突起、定位凸缘或凹槽、和/或鉴定或认证标记，例如模制数字或生产商的商标等)的容器的缺陷。
技术介绍
在生产线上，对高速通过光学检查站的容器进行自动检查是已知的，所述光学检查站包括具有位于容器一侧的光和位于容器另一侧的照相机的视觉系统。照相机由于光通过容器而获取图像。该照明技术被称为“透射”。自然地，需要多个检查站以全面检查容器。因此，使用包括六到二十四个照相机的设备来检查容器的垂直壁是已知的。为了检查容器的底部，提供了另一个视觉系统，其中照相机位于容器上方，而光源位于容器的底部下方。经其颈部获取容器的底部的图像。使用其它光学系统可以选择地对光进行设计、校准、偏振等。可以使用另外的其它装置来检测反射光的缺陷，例如釉面。那些光学装置均具有一个共同的步骤，就是获得每个待检查的容器的至少一个图像。一般来说，通过包括使图像数字化的电子处理系统对容器的图像进行分析，然后使用计算机对图像进行分析，以确定容器中缺陷的存在。为了检测容器中的缺陷，在现有技术中，例如，如专利申请EP1560018所述，制备数字掩模并将获取到的图像与数字掩模进行比较是已知的。在该专利的特定情况下，容器被设置为绕其对称轴旋转并获取一系列图像。在通过旋转来进行检查的系统中，使用数字掩模会出现缺陷，这时为了考虑特定特征例如容器上的图案，有必要对多个不同的数字掩模进行管理，因为在获取图像时，由于物品绕其轴旋转，那些特征会出现在不同的位置。根据该文献，应当考虑的是，数字掩模是适用于叠加在待处理的图像上的图像，即数值或像素阵列，通过其像素的值来修改其中待处理的图像中的像素被处理的方式。例如，将数字掩模中的像素的值用作局部阈值的地图(map)，待处理的图像的像素与其进行比较。然而，数字掩模的值还可以限定过滤器大小、增益等，从而应用至待处理的图像中的每一个像素。从“Glassworldwide”2011年第33期第32页发表的文章“Qualitycontrolsolutionsforcosmetics”中可知，提供一种分析容器的图像的方法，其中基于实际生产通过训练(trainning)来构造数字掩模，该训练使得能够考虑瓶中反复出现的各种效应，例如在物品的边缘处的阴影。由于带有图案的容器在获取图像时是随机定向的，该技术不能应用至其中可能存在图案的区域，因为训练会导致该区域内的检测灵敏度完全消失。将特定类型的图案定位在容器的图像中，并将图像处理应用至那些图案之外是已知的，以避免将所述图案认为是缺陷。然而，在这些情况下，即使图案确实存在缺陷，也不能对图案本身进行分析。这相当于在图案之上定位“非处理”区域。当所述图案被蚀刻在玻璃上时，在玻璃容器已经被制造出之后立即对其进行检查时，相对而言，所述图案还具有相对大的可变性，这意味着，所述图案不能仅仅被认为是简单的二元几何形状。因此，检测例如具有可视图案(诸如突起或鉴定或位置标记)的容器中的缺陷尤其困难。图像的处理需要考虑在获取到的图像中所述可视图案的存在。主要困难还表现在检测位于容器的可视图案内的缺陷。在现有技术中，还从专利申请WO97/06429中得知一种光学方法，用于检测容器螺纹内的缺陷，该方法用于获取容器的大量图像，并找到确定的处理区域以检测缺陷。对于每个处理区域，将该区域内的所有像素与阈值进行比较。基于每个区域的总体统计量来单独地计算阈值。该技术不能对复杂的图像进行精细的分析，也不能检测具有可视图案(例如突起或鉴定或位置标记)的容器内的缺陷。文献US2005/259868描述了检查物体的光学方法，该光学方法包括获取物体的一系列图像，并将获取到的一系列图像中的至少一个图像与事先记录的一系列图像中的一个图像进行比较。该文献教导了对图像进行几何处理，包括在图像相互比较之前进行平移移位和/或旋转移动。当浮雕图案是可变的，并且当其图像作为物体相对于照明和观察装置的位置的函数而变化显著时，该方法不适用于检查透明物体携带的浮雕图案，因为使用该方法观察到的物体的类型不会发生折射。
技术实现思路
本专利技术通过提出一种用于检查具有可视图案的透明或半透明容器的新的光学方法来弥补现有技术的缺陷，特别地，该方法被设计为用于检测包括所述可视图案的容器的区域内的缺陷，其能够成功地执行检查，而无需考虑可视图案在获取到的图像中的位置。为了实现该目的，本专利技术的光学方法使用一种视觉系统来检查由透明或半透明材料制成且包括至少一个可视图案的容器。根据本专利技术，所述方法包括：·照射通过所述视觉系统的容器；·形成通过所述视觉系统的每个容器的至少一个图像，每个图像具有确定数量的像素，每个像素具有各自的强度等级；·确定在所述容器的所述图像中的至少一个处理区域和至少一个搜索区域，所述处理区域包括至少一个待检查的可视图案，以及所述搜索区域出现至少一个标记可视图案；·制备至少针对所述图像的所述处理区域的数字掩模；·确定所述标记可视图案在所述容器的所述图像的所述搜索区域内的位置和方向；·将几何转换应用至所述数字掩模或所述处理区域，所述转换为所述标记可视图案的所述位置和所述方向的函数，以能够在处理步骤期间将所述掩模和所述处理区域放置在其重合的位置；·将图像处理应用至所述处理区域的每个像素，所述处理取决于所述数字掩模的重合像素的强度值，以检测所述容器内任何缺陷的存在；以及·通过以下步骤更新所述数字掩模：·考虑所述容器的至少一个图像；以及·决定是否将所述数字掩模修改为所述图像的函数，所述掩模的修改包括：·确定待检查的所述可视图案在所述图像的所述处理区域内待查可视图案的位置和方向；·将几何转换应用至所述图像的所述处理区域或所述掩模，以能够将所述掩模和所述处理区域放置在其重合的位置；以及·至少将所述图像的所述处理区域与所述掩模合并，以更新所述数字掩模。并且，本专利技术的方法还可具有以下附加特征中的至少一个和/或另一个的组合：·在初始步骤中从容器的至少一个图像中制备所述数字掩模；·将图像处理应用至所述处理区域的每个像素，在所述处理中，将所述处理区域的每个像素与所述数字掩模的所述重合像素进行比较；·分析所述图像以检测所述可视图案中的缺陷；·将平移中的移位和/或旋转和/或失真图像应用为所述几何转换；以及·在所述处理步骤之前，对获取到的所述容器的所述图像执行过滤步骤，并在更新所述掩模的步骤中考虑已经应用至所述过滤步骤的所述图像。附图说明多个其它特征将参照附图从下文进行的描述中显现出来，附图作为本专利技术的实施的非限定性示例示出。图1是特别用于检查每个包括至少一个可视图案的容器底部的视觉系统的示意图。图1A示出其中可以看见可视图案的容器底部的图像的示例。图2是特别用于检查设置有至少一个可视图案的容器壁的视觉系统的示意图。图2A示出其壁上具有可视图案的容器的图像的示例。图2B示出图2A中示出的通过视觉系统的容器的一系列连续失真图像和照片。图3是根据本专利技术的方法的简化流程图。具体实施方式从图1和图2可以看出，本专利技术涉及使用视觉系统1来检查由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用视觉系统(1)来检查由透明或半透明材料制成且包括至少一个可视图案(3)的容器(2)的光学方法，其特征在于，所述方法包括：·照射通过所述视觉系统(1)的所述容器(2)；·形成通过所述视觉系统(1)的每个容器(2)的至少一个图像(Ii)，每个图像具有确定数量的像素，每个像素具有各自的强度等级；·确定在所述容器的所述图像内的至少一个处理区域(Zt)和至少一个搜索区域(Zr)，所述处理区域(Zt)包括至少一个待检查的可视图案，以及所述搜索区域(Zr)出现至少一个标记可视图案(3)；·制备至少针对所述图像的所述处理区域(Zt)的数字掩模(Mi)；·确定所述标记可视图案(3)在所述容器的所述图像的所述搜索区域(Zr)内的位置和方向；·将几何转换应用至所述数字掩模(Mi)或所述处理区域(Zt)，所述转换为所述标记可视图案(3)的所述位置和所述方向的函数，以能够在处理步骤期间将所述掩模(Mi)和所述处理区域(Zt)放置在其重合的位置；·将图像处理应用至所述处理区域(Zt)的每个像素，所述处理取决于所述数字掩模(Mi)的重合像素的强度值，以检测所述容器中任何缺陷的存在；以及·通过以下步骤更新所述数字掩模(Mi)：·考虑所述容器(2)的至少一个图像(Ii)；以及·决定是否将所述数字掩模修改为所述图像的函数，所述掩模的修改包括：·确定待检查的所述可视图案(3)在所述图像的所述处理区域(Zt)中的位置和方向；·将几何转换应用至所述图像的所述处理区域(Zt)或所述掩模，以能够将所述掩模(Mi)和所述处理区域(Zt)放置在其重合的位置；以及·至少将所述图像的所述处理区域(Zt)与所述掩模合并，以更新所述数字掩模(Mi)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.28 FR 12549031.一种使用视觉系统(1)来检查由透明或半透明材料制成且包括至少一个可视图案(3)的容器(2)的光学方法，其特征在于，所述方法包括：·照射通过所述视觉系统(1)的所述容器(2)；·形成通过所述视觉系统(1)的每个容器(2)的至少一个图像(Ii)，每个图像具有确定数量的像素，每个像素具有各自的强度等级；·确定在所述容器的所述图像内的至少一个处理区域(Zt)和至少一个搜索区域(Zr)，所述处理区域(Zt)包括至少一个待检查的可视图案，以及所述搜索区域(Zr)出现至少一个标记可视图案(3)；·制备至少针对所述图像的所述处理区域(Zt)的数字掩模(Mi)；·确定所述标记可视图案(3)在所述容器的所述图像的所述搜索区域(Zr)内的位置和方向；·将几何转换应用至所述数字掩模(Mi)或所述处理区域(Zt)，所述几何转换为所述标记可视图案(3)的所述位置和所述方向的函数，以能够在处理步骤期间将所述数字掩模(Mi)和所述处理区域(Zt)放置在其重合的位置；·将图像处理应用至所述处理区域(Zt)的每个像素，所述处理取决于所述数字掩模(Mi)的重合像素的强度值，以检测所述容器中任何缺陷的存在；以及·通过以下步骤更新所述数字掩模(Mi)：·考虑所述容器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·罗曼，N·普洛通，
申请(专利权)人：MSCSGCC公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR